Sợi tinh thể quang tử (pcf) là gì? - định nghĩa từ techopedia

Định nghĩa - Photonic Crystal Fiber (PCF) có nghĩa là gì?

Sợi tinh thể quang tử (PCF) là một loại sợi quang sử dụng các tinh thể quang tử để tạo thành lớp bọc xung quanh lõi của cáp. Tinh thể quang tử là một môi trường điện môi định kỳ tổn thất thấp được xây dựng bằng cách sử dụng một loạt các lỗ khí siêu nhỏ định kỳ chạy dọc theo toàn bộ chiều dài sợi.

Trong PCF, các tinh thể quang tử với các khoảng trống dải quang tử được xây dựng để ngăn sự truyền ánh sáng theo các hướng nhất định với một phạm vi bước sóng nhất định. Trái với quang học sợi thông thường, PCF sử dụng tổng phản xạ bên trong hoặc giam cầm ánh sáng trong các phương pháp lõi rỗng để truyền ánh sáng. Sự truyền ánh sáng trong PCFs vượt trội hơn nhiều so với sợi tiêu chuẩn, sử dụng lớp vỏ chiết suất thấp hơn không đổi.

Các ứng dụng cho sợi tinh thể quang tử bao gồm quang phổ, đo lường, y sinh, hình ảnh, viễn thông, gia công công nghiệp và công nghệ quân sự.

Sợi tinh thể quang tử còn được gọi là sợi cấu trúc, hoặc holey, sợi.

Techopedia giải thích Photonic Crystal Fiber (PCF)

Cáp quang được chế tạo với lõi và lớp vỏ có độ chênh lệch chiết suất không đổi. Ánh sáng truyền qua lõi là kết quả của tính chất khúc xạ của ánh sáng, xảy ra do sự khác biệt giữa các chỉ số khúc xạ của lõi và lớp bọc. Ánh sáng khúc xạ này chịu tổn thất cao hơn nhiều trong quá trình truyền trên khoảng cách mở rộng, và do đó đòi hỏi phải có bộ lặp và bộ khuếch đại để truyền thông khoảng cách mở rộng.

Mặt khác, trong PCF, ánh sáng bị giữ lại trong lõi, cung cấp một hướng dẫn sóng tốt hơn cho các photon so với quang học sợi tiêu chuẩn. Các polyme được sử dụng thay vì thủy tinh trong PCF cung cấp lợi thế của sợi linh hoạt hơn, cho phép lắp đặt dễ dàng hơn và ít tốn kém hơn. Các tinh thể quang tử khác nhau phù hợp với các mạng quang tử khác nhau được sản xuất tùy thuộc vào các tính chất cần thiết của ánh sáng truyền.

Sợi tinh thể quang tử thường được chia thành hai loại chính:

• Sợi chỉ dẫn: Có lõi rắn như sợi thông thường. Ánh sáng bị giới hạn trong lõi này bằng cách khai thác cơ chế phản xạ nội toàn phần đã được sửa đổi.
• Sợi quang tử (Hướng dẫn không khí) Sợi: Có các yếu tố cấu trúc vi mô định kỳ và lõi của vật liệu chỉ số thấp (lõi rỗng). Vùng lõi có chỉ số khúc xạ thấp hơn so với lớp vỏ tinh thể quang tử xung quanh. Ánh sáng được dẫn hướng bởi một cơ chế khác với tổng phản xạ bên trong ở chỗ nó khai thác sự hiện diện của dải quang tử (PBG).